（长江三峡通航管理局 湖北 宜昌 443002）
【摘 要】本文主要以葛洲坝二号船闸变电所为基础，对智能型高频开关直流屏的监控功能、高频开关整流、降压、直流馈电、蓄电池组及巡检维护等方面进行阐述。
【关键词】智能；高频开关；直流屏
【中图分类号】TM63 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）04-0188-02
1.智能型高频开关直流屏的用途
直流控制电源是变电所的重要组成部分，其作用是为供电系统二次回路提供可靠稳定的电源，以保证操作及显示装置、高压断路器分合闸回路、继电保护、自动装置、信号回路、监测系统等设备正常运行。然而随着变电所新设备新技术的升级换代，对直流系统的运行维护等提出了更高的要求，以往的直流屏设备不能满足新型变电所的需求，如今智能型高频开关直流屏广泛应用于不同电压等级的变电站、电厂及开闭所。
以葛洲坝2号船闸变电所为例，该变电所属6.0KV/0.4KV供电系统是葛洲坝船闸的中心变电所，为葛洲坝2号、3号船闸、航凋中心、南津关信号台的6KV提供电源，同时也为2号闸提供0.4KV电源。葛洲坝二号船闸变电所原有的直流电源采用的是上世纪80年代初的硅整流电容器储能式直流控制电源，开放式柜体，这是一种简易的直流控制电源，所有操作均需人工参与。两组互为备用的硅整流装置，不能自动切换。设备运行状况不能实时纪录并提供给运行人员，出现故障时维修时间长，备件不易购置。维护量大，所以其可靠性较底，不能满足供电设备的高可靠性、安全性运行要求。现需要采用运行可靠性高，具备较高综合自动化程度的直流电源，且为今后实现无人值班（少人值守）创造条件。改造后的智能型高频开关直流电源屏是利用整流装置将交流电变成直流对蓄电池组充电，并能对充电和放电进行控制。
2.智能型高频开关直流电源屏
2.1 概述
葛洲坝二号船闸变电所智能型高频开关直流电源屏综合了高频开关技术和微型计算机技术，高频开关整流模块采用N+1冗余并联组合供电，运行可靠。监控系统采用积木式的结构设计，分为：中央主监控、交 流监控单元、直流监控单元、开关量监控单元，同时选配了电池巡检单元和绝缘检测单元。各单元间通过RS485与中央主监控通信。模块技术采用边缘谐振软开关技术，可带电插拔，维护简单快捷，同时具备“四遥”功能。
2.2 系统的组成及特点
智能型高频开关直流电源屏由充馈电柜和蓄电池柜组成。主要有交流配电单元、PM4型直流系统监控单元（交流监控单元、直流监控单元、开关量监测系统）、高频开关整流单元、降压单元、直流馈电单元。
2.2.1 充馈电柜的组成和特点
交流配电单元：采用两路交流进线方式，用户可以随意接入第一路或者第二路进线。当任意一路交流电源缺相或断电可自动切换到另一路交流电源。且将交流电分配给各功率模块。
PM4型直流系统监控单元：包括主监控器以及各种功能监控单元组成，实现系统的各种功能参数设置、显示、控制和状态检测，且触屏式操作代替了传统的按钮操作方式。
高频开关整流单元: 高频开关整流模块采用N+1冗余并联组合设计，当其中某一个模块发生故障时将自动退出，不影响系统运行。提高了整个系统的可靠性，并且可带电热拔插，维护简便快捷。
降压单元：由一台TJY20/40A自动调压降压硅链装置。
直流馈电单元:由12路负荷开关（合母4路100A、控制8路32A），电压电流采集传感器、绝缘巡检装置。
2.2.2 蓄电池柜
此直流屏采用18只12V、200AH 高质量CGB阀控铅酸免维护蓄电池。
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2.3 系统功能
2.3.1 控制功能
a.充电模块开、关机；
b.充电模块限流；
c.充电模块电压调节；
d.电池均充与浮充双向转换；
2.3.2 电池管理功能
a.自动均充浮充转换；
b.充电限流；
c.定时均充；
d.均充时间保护；
e.温度补偿；
2.3.3 报警功能
a.故障声光报警并上传；
b.故障设置可分为三种告警级别；
c.可为报警量设定继电器输出（1-7）；
d.历史报警记录可保存50条；
2.3.4 其它功能
a.操作或设置自动纠错，误设置或误操作；
b.多级别密码保护，保证设备维护操作权限；
c.方便实现“四遥”功能；
d.支持CDT协议等多种通信规约，易于接入远程监控系统；
2.3.5 绝缘监测功能
a.母线绝缘检测及报警；
b.母线电压检测及报警；
2.4 运行维护
2.4.1 高频充电装置巡检维护
检查三相交流输入电压是否平衡或缺相，运行噪音有无异常，系统的输出电压/电流是否正常，液晶显示散热器温度是否正常。
2.4.2 微机监控装置巡检维护
液晶显示是否正常 ，触摸屏是否能灵活操作，被监测数据能否正确显示，监控装置和高频模块、电池数据采集模块、馈线支路检测绝缘单元及和上位机通讯是否正常，是否能正常启动均充、活化、内阻检测程序
2.4.3 蓄电池巡检维护
蓄电池单体电压值是否在正常范围，整组蓄电池电压值是否在正常范围，电池连接片有无松动、腐蚀，壳体有无渗漏、变形，极柱和安全阀周围是否有酸雾溢出，蓄电池温度是否过高。
2.4.4 系统巡检维护
面板是否有报警指示灯亮，监控装置“事件信息”菜单是否曾经有过事件报文信息，充电电压、电池组电压/电流、母线电压是否在正常范围，面板仪表和微机监控是否正确指示或显示，母线绝缘是否正常，有无馈线支路绝缘下降报警，自动硅堆选择开关是否在“自动”档位。
智能型高频开关直流电源屏系统可通过使用键盘设置口令，由专业人员进行特定参数的整定。微机监控单元采用液晶显示器（自动关屏）、全汉化显示，操作简便，便于学习掌握。多个模块并机运行时，具有理想的均流性能，高频开关电源模块间输出电流最大不平衡度小于±5％。充电机可以脱离监控模块独立运行。具有两级防雷系统。第一级安装在电源系统交流输入前,第二级位于充电模块内部。每个模块后部与机架连接处设有模块交流地点，保证每个模块与机架同时可靠接地。直流系统具有设置温度补偿电路，确保蓄电池不会因环境温度的变化而造成过充电或欠充电。装置内设置短路回收特性，即使模块处于长期短路状态也不致损坏。
3.总结及展望
如今智能型高频开关直流屏技术虽然已经十分成熟，但不少地方变电所及开关站依然使用老式的直流屏，甚至部分变电所未安装独立的直流屏。按照目前实际使用的情况来看，智能型高频直流屏系统依然有可以改进的空间，如真正的实现免维护和无人值守等方面。
参考文献
[1]孔晓丽.高频开关智能电力直流屏相关技术的研究.浙江大学.2002.
[2]姜爱婷,杨毅,杨静.高频开关直流屏的设计.山东工业技术.2013.
论文作者:王晨,袁练
论文发表刊物:《建筑知识》2017年4期
论文发表时间:2017/6/19
标签：单元论文; 葛洲坝论文; 模块论文; 变电所论文; 蓄电池论文; 电压论文; 船闸论文; 《建筑知识》2017年4期论文;